Suplementos nutricionales basadas en oligosacárido Manano

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Los Manano-oligosacáridos (MOS) basado en suplementos nutricionales son ampliamente utilizados en la alimentación como un aditivo natural. MOS ha demostrado para mejorar la salud gastrointestinal, así como la salud general, mejorando así el bienestar, los niveles de energía y rendimiento.[vaga] Más productos de MOS, particularmente aquellos que han sido revisados científicamente, derivan de la pared celular de la levadura, Saccharomyces cerevisiae. En 2011 Richard Katz fue concedido nos patente número 8.063.026 por el uso de levadura seca autolyzed muerto incorpora oligosacáridos Manano = MOS para paliar infecciones de la vejiga en seres humanos.[1]

Contenido

  • 1 Historia de MOS como suplemento alimenticio
  • 2 Efectos de MOS en la microflora intestinal
  • 3 Efectos de MOS en función y estructura intestinal
  • 4 MOS como un suplemento alimenticio para animales de compañía
  • 5 MOS para perros
  • 6 MOS como un suplemento alimenticio para animales de granja
  • 7 MOS para aves de corral
  • 8 MOS para cerdos
  • 9 MOS para terneros
  • 10 MOS para la acuicultura
  • 11 Estructura define la función
  • 12 Véase también
  • 13 Referencias

Historia de MOS como suplemento alimenticio

El interés inicial en el uso de MOS para proteger gastrointestinal Salud originada de trabajos realizados en la década de 1980. En este momento, los investigadores analizaron la capacidad de la manosa, la versión pura del azúcar complejo en MOS, para inhibir Salmonella infecciones. Diversos estudios demostrados que Salmonella puede enlazar a través de tipo-1-fimbrias (proyecciones digitiformes) manosa. La Unión a manosa reduce el riesgo de patógeno colonización en el tracto intestinal.[2][3][4] Diferentes formas de azúcar manosa-tipo diferentemente interactuarcon con el tipo-1-fimbrias. El formulario presente en la pared celular de Saccharomyces cerevisiae (Α-1, 3 y α-1,6 ramificado acetilados; para más detalles ver que estructura define función) es particularmente eficaz en atar los patógenos.[5] Basado en esos hechos, Newman et al.[6] investigó el efecto de MOS en terneros y divulgó un rendimiento mejorado.

MOS is agglutinating the bacteria and preventing it from attaching to the gut wall.
Figura 1: Bloqueo de fijación bacteriana y así inhibir la colonización host por MOS.

El estómago es hogar de miles de millones de microorganismos. Nutrición no sólo debe proporcionar los nutrientes necesarios, también debe soportar una microflora equilibrada. En los últimos años los consumidores y los medios de comunicación han puesto un énfasis cada vez mayor bienestar, niveles de energía y bienestar general. MOS como un suplemento alimenticio natural ofrece un enfoque novedoso para apoyar la microflora y así mejorar la salud y el bienestar general.

Experimentos con ratas han indicado que las inyecciones D-Manoheptulosa crearon una aversión a los carbohidratos.[7] Glucomannan suplementos supuestamente promueve la pérdida de peso en personas con sobrepeso como resultado de la absorción grasa reducida y relleno de fibra.[8] Pero aunque una dieta alta en grasas suplementada con oligosacárido Manano en ratones redujo la ingesta de alimentos, no hubo ningún efecto significativo sobre el peso corporal, grasa total o la grasa visceral.[9]

En animales de granja, salud intestinal tiene una dimensión adicional, como un intestino saludable permite un uso más eficiente de la alimentación, llamado el ratio de conversión del alimento. Durante muchas décadas antibióticos se han añadido a la dieta de animales de granja en niveles no terapéuticos en la ausencia de enfermedad, con el fin de mejorar el ratio de conversión del alimento, acelerar el crecimiento y proteger la salud del animal, por lo tanto, aumentar la rentabilidad para los productores. Hoy, sin embargo, hay un empuje global para reducir el uso de antibióticos médicamente importantes como aditivos para piensos para animales de granja, debido a las preocupaciones acerca de esta práctica que promueve la aparición de microorganismos resistentes a los antibióticos. Esta tendencia ha estimulado el interés en conceptos nutricionales naturales. Basado en un gran cuerpo de investigación MOS ha consolidado como uno de los aditivos naturales más importantes en la producción de animales de granja. Se analizó el efecto del MOS en comportamiento animal en varios metanálisis (análisis estadísticos de los informes finales de estudios clínicos que contienen esencialmente los mismos tratamientos experimentales) para aves de corral,[10][11][12][13] cerdos,[14][15] y las pantorrillas.[16] Estos análisis reportaron mejorías en el rendimiento con MOS.

Efectos de MOS en la microflora intestinal

Como se mencionó anteriormente MOS afecta fijación bacteriana en el tracto intestinal. En estudios controlados con pollos, una reducción en la prevalencia y la concentración de diferentes cepas de Salmonella, así como E. coli, se informó.[17] Reducciones en E. coli también fueron reportados por varios otros investigadores.[18] Salmonella es un zoonosis, por lo tanto un sistema de control eficiente, que incluye medidas dietéticas es fundamental para producir alimentos seguros. La investigación adicional ha demostrado una reducción en Clostridia, otro patógeno intestinal común.[19][20] Los efectos de MOS a controlar E. coli y Salmonella son muy consistentes. Sin embargo, reportaron efectos en la promoción de las bacterias beneficiosas, tales como lactobacilos y bifidobacterias son más variables.[17][20][21] La aplicación de técnicas moleculares permite estudiar la composición de la microflora intestinal, dándonos una imagen más detallada de los complejos cambios después de la suplementación de MOS.[22][23]

Efectos de MOS en función y estructura intestinal

Una gran superficie es clave para la función digestiva óptima, por lo tanto debe cubrirse la superficie del intestino delgado con largo sano vellosidades. Yang et al..[24] reportado mejor digestión energía incluyendo MOS en pollos de engorde. Varios estudios con MOS en aves de corral han mirado la estructura intestinal y descubrió más vellosidades y una cripta más superficial.[25][26][27] Comparables cambios en la estructura intestinal también se han divulgado en peces. En trucha arco iris, complementando la dieta con 0.2% nivel de MOS dio lugar a un aumento en la superficie de la tripa, microvellosidades longitud y la densidad y alteró microbiana poblaciones.[28]

Una cripta superficial es un buen indicador para un intestino eficaz, que requiere menos nutrientes para la renovación. Con una tasa de renovación bajo las células intestinales se convierten más maduras, lo que permite más eficiente enzima digestiva producción y absorción de nutrientes. La investigación ha demostrado aumentar la producción de enzimas tales como; Maltasa, leucina aminopeptidasa, y fosfatasa alcalina con MOS.[24][29]

Para proteger la superficie intestinal y las vellosidades, el estómago produce moco protector. Esta mucosidad es producida en las células específicas denominadas células caliciformes. En general el número de células caliciformes es un indicador de la producción de moco. Los investigadores encontraron que el número de células caliciformes aumentaron con MOS.[21][25] La importancia de esos cambios para la salud animal todavía está siendo debatida por los científicos.

MOS como un suplemento alimenticio para animales de compañía

MOS está incluido en las dietas para caballos, perros, gatos, conejos y aves por fabricantes de alimentos, principalmente debido a sus beneficios para su salud. MOS como un suplemento nutricional ofrece un enfoque natural para apoyar la microflora y así mejorar la salud, bienestar y longevidad general.

MOS para perros

Rápidos cambios en la microflora y la proliferación de patógenos intestinales pueden conducir a enfermedades gastrointestinales. Por lo tanto, un número de ensayos se han realizado para explorar la eficacia de la MOS para mejorar la salud intestinal en perros.

Para reducir el riesgo de trastornos digestivos es crítico para mantener bajas las concentraciones de patógenos potenciales. MOS ha demostrado para reducir fecal E. coli y C. perfringens y cuidados a tener mayores concentraciones de lactobacilos y bifidobacterias.[30][31][32][33] Perros más viejos tienden a haber reducido las concentraciones de las bifidobacterias.[33] Un aumento significativo en la concentración de las bifidobacterias fue observado con la suplementación de MOS a las dietas de los perros senior, así contrarrestar el efecto negativo de la edad sobre la salud colónica.[33]

El mecanismo de acción para reducir el número de C. perfringens puede diferir del que anteriormente explicado para bacterias con tipo-1-fimbrias. En otras especies las investigaciones han demostrado que MOS tiene un efecto sobre la morfología intestinal, así como ambos componentes del sistema inmune innato y adquirido, que podrán ayudar a explicar las reducciones observadas en C. perfringens. Investigación muestra un aumento en linfocitos de suero y neutrófilos inferiores de plasma cuando perros adultos fueron suplementados con MOS y FOS. Estos resultados indican una mejora en la inmunidad que, a su vez, da lugar a mayor protección contra patógenos intestinales.[34]

Otras áreas de interés para los dueños de perros son el efecto de MOS en la digestibilidad de nutrientes y la calidad de la materia fecal; tanto por razones prácticas (caca-a-scoop) y salud.[35][36]

MOS como un suplemento alimenticio para animales de granja

Oligosacáridos mananos han sido ampliamente evaluados en las pruebas de alimentación. Como rendimiento y sanidad animal están influenciadas por muchos factores aparte de nutrición, las respuestas a un aditivo para alimentación animal variará entre los sistemas de producción. Por lo tanto, un concepto como MOS no deben ser evaluado basados en ensayos individuales. Un metanálisis, que resume un gran número de ensayos de investigación publicados permite una visión más completa.

MOS para aves de corral

El primer estudio prueba MOS en aves de corral mostrando una mejora en el rendimiento fue revisada Publicada en 2001.[26] Demostró una mejora en la conversión alimenticia, lo que indica que las aves están convirtiendo alimento más eficientemente en tejidos del cuerpo. Un eficiente cociente de conversión del alimento (FCR) es importante para la eficiencia global y por lo tanto es un factor clave para la producción sostenible de las aves de corral. Además, es de gran importancia económica para el productor. Con los años, se publicaron una serie de documentos a efectos de rendimiento bajo condiciones de producción diferentes. Hooge [10] Resumen 44 comparaciones en un metanálisis donde MOS fue alimentado entre 0,5 a 2 kg / tonelada de alimento. Concluyó que en promedio MOS conducido a mejoras de 1,6% en el peso corporal, mejora del 2.0% en FCR y menor mortalidad de aves. Prof. Dr. Gordon Rosen,[11] en su revisión de 82 comparaciones, informó efectos similares. Después de pollos de engorde (productora de carne de pollo), Turquía es la segunda más importante fuente de carne de aves en todo el mundo. En pavos 76 comparaciones han mostrado respuestas similares a MOS como en pollos de engorde.[12][13] Varios estudios también sugieren que MOS, cuando se añade a las dietas de aves de corral, permite a las aves para llevar a cabo a un nivel similar como cuando alimentados con una dieta suplementada con antibióticos promotores del crecimiento (AGPs).[20][37][38] También puede tener beneficios para pollos de engorda durante condiciones ambientales óptimas.[39]

MOS para cerdos

Parte de un exitoso comienzo en la vida de un lechón es el consumo de suficiente calostro (leche de la cerda el primer día después del nacimiento). El calostro contiene altos niveles de inmunoglobulinas, que protegen el cochinillo de enfermedades perjudiciales en las primeras semanas de su vida. Varios estudios han observado que complementa las dietas puerca con MOS con el objetivo de mejorar la salud de las cerdas. Una cerda saludable produce calostro de buena calidad y propaga menos bacterias perjudiciales en el entorno donde ella da a luz y plantea los lechones. Varios investigadores han reportado un aumento significativo en la producción de calostro [40] y la calidad del calostro [40] con MOS. Explican los cambios en la calidad del calostro y de la cantidad probable una reducción de la mortalidad predestete y un mayor camada tamaño y camada peso al destete [40] y así puede ayudar a proteger mejor el cochinillo de la enfermedad, mejorando la supervivencia del lechón. Una reciente revisión de la literatura publicada mostró que la mortalidad de lechones jóvenes se redujo cuando MOS fue suplido en las dietas de las cerdas.[40] Mantener la mortalidad de lechones jóvenes al mínimo es importante desde un económico así como desde un punto de vista del bienestar animal.

La próxima fase crítica en la vida de un lechón es el momento del destete, cuando se separa de la puerca el cambio de la leche al alimento sólido conduce a cambios en la microflora intestinal y la estructura y por lo tanto presenta un mayor riesgo de problemas intestinales. Dos metanálisis que implican un total de 123 comparación,[14][15] concluyó que el rendimiento fue mejor en lechones alimentados con piensos complementados con MOS. Los datos también indicaron que los lechones, que particularmente se desafiaron durante esta fase de transición (mostrando una tasa de crecimiento más lenta debido al desafío), respondió particularmente bien a los suplementos de MOS. También se informaron efectos desempeño positivo con MOS en fases después de la producción, sin embargo, los efectos parecen ser más pequeños que en los animales muy jóvenes.[15]

MOS para terneros

Fue el primer juicio jamás publicado con MOS con terneros jóvenes.[6] Newman et al..[6] señaló ingesta mejorada y posteriormente mejores tasas de crecimiento. El estado de salud de terneros es uno de los factores más importantes que contribuyen al crecimiento y el rendimiento. Diarrea en terneros jóvenes es un tema importante en el sector lácteo. La causa puede ser viral o bacteriana, sin embargo, E. coli a menudo está implicado. Como MOS puede enlazar E. coli (véase los efectos de MOS en la microflora intestinal), puede modificar y ayudar a mejorar la composición de la microflora intestinal. Esto resultó en una reducción de fecales E. coli cuenta[18] y mejoras en la puntuación fecal[41] en los terneros alimentan con MOS. Estas mejoras fueron junto con un aumento en la ingesta de concentrado (alimento seco)[42] y un mejor rendimiento.[6][42][43][44][45] Además de los cambios en el intestino, varios autores también notado mejoras en la salud respiratoria, que también pueden contribuir al mejor desempeño.[6][43] Por el contrario, un ensayo no informó ningún efecto sobre la ganancia de peso vivo a pesar del creciente consumo de alimento.[46] Mayor ganancia de peso vivo, similar a la obtenida con el uso de antibióticos, se ha logrado después de la suplementación de lácteos con MOS.[47]

Las vacas lecheras alimentadas MOS tenían mejor protección inmune contra rotavirus y eran capaces de pasar de esta protección a sus crías.[48] La transferencia de la inmunidad de la vaca a los terneros es fundamental para proteger a la cría de muchas enfermedades diferentes.[47]

MOS para la acuicultura

Peces cultivados larvas a menudo son alimentados con cultivos de alimentos vivos. Como la naturaleza intensiva de cultivos vivos de Alimentación proporcionan las condiciones ideales para el crecimiento de patógenos oportunistas, incorporación de MOS en vivo ha sido estudiada para evaluar el impacto de la carga microbiana, particularmente con respecto a Vibrio niveles de especies. MOS mostraron una reducción en los niveles de Vibrio de cultivos de alimentos vivos.[49][50][51] Estas reducciones fueron probablemente debido a la aglutinación o atascamiento de las células Vibrio MOS mediada por la presencia de receptores de manosa. Suplementación con MOS también se ha demostrado para reducir la carga microbiana intestinal total cultivable [28] y para aumentar la riqueza de especies.[52]

Varios investigadores han reportado un rendimiento mejorado y alimentar eficiencia con MOS en cultura aqua.[53][54] Como en los animales terrestres, los cambios se han asociado con efectos sobre el intestino y el sistema inmunológico. Dimitroglou et al..[52] observado alteraciones de la circulación leucocitos proporciones así como niveles de aumento total del leucocito cuando mar dorada de alimentación. Torrecillas et al..[55][56][57] evaluó la inclusión de distintos niveles de MOS sobre la resistencia inmune de estatus y enfermedad de lubina dietética. MOS reducido Vibrio alginolyticus, Vibrio anguillarum y Listonella anguillarumdos importantes patógenos en peces aqua.

Estructura define la función

En levadura pared celular, oligosacáridos Manano están presentes en las moléculas complejas que están vinculadas a la molécula de proteína. Hay dos lugares principales de oligosacáridos Manano en el área de superficie Saccharomyces cerevisiae pared celular.[58] Ellos pueden fijarse a las proteínas de la pared celular[59] como parte del – O – N glicosil grupos y también constituye elementos de grandes polisacáridos de α-D-mannanose[60] (Α-D-acetilados), que se construyen de ramas α-(1,2) - y α-(1,3)-D-Mannosio (de 1 a 5 anillos largos), que se unen a la larga α-(1,6) cadenas - D - manosa.[61] Esta combinación específica de diversas funcionalidades implica mannan oligosacharides-proteína conjugados y estructuras de oligosacáridos Manano 'cepillar-como' altamente hidrofílico y estructuralmente variable que pueden caber a varios receptores del tracto digestivo animal,[62] y a los receptores en la superficie de las membranas bacterianas,[63] impactos de la bioactividad de estas moléculas. Mannan oligosacharides-proteína conjugados están implicados en las interacciones con el sistema inmunológico del animal y como consecuencia aumentar la actividad del sistema inmunológico.[64] También juegan un papel en animal antioxidante y anti-mutagénica defensa.[65]

Véase también

  • Enlace glucosídico
  • Mannan
  • Manosa
  • Saccharomyces cerevisiae extractos PGG-glucan, EpiCor, levadura nutricional

Referencias

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